insulating gas

定义：具有一定电气性能可起绝缘作用的天然和合成气体的统称。

学科：电力_高电压技术

相关名词：绝缘材料 电位差 六氟化硫 气体绝缘开关设备

2022年中国国际服务贸易交易会上展出的世界首台套1100千伏刚性气体绝缘电线路模型。图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

在电力工程与电气设备中，电介质作为不可或缺的绝缘材料，对确保电力系统的安全与稳定运行起着至关重要的作用。其中，气体电介质因其独特的性质和应用价值，在现代电力系统中得到了广泛应用。

气体电介质是指具有一定电气性能，可起绝缘作用的天然和合成气体的统称。在电力工程中，气体电介质能够有效隔绝有电位差的电极，防止电流外泄，从而保护设备和人员的安全。

气体电介质的种类繁多，常见的有空气、氮气、二氧化碳、六氟化硫以及氟利昂等。其中，六氟化硫以其卓越的绝缘性能和灭弧性能，成为电力系统中广泛应用的气体电介质之一。此外，还有一些混合气体，如六氟化硫与空气、氮气、二氧化碳等的混合物，也被广泛用于各种电气设备中。

气体电介质之所以在电力系统中占据重要地位，主要得益于其多方面的优良性能。

1.优异的绝缘性能：气体电介质能够承受较高的电场强度，具有良好的绝缘效果，能有效防止电流泄漏。

2.化学性质稳定：多数气体电介质如六氟化硫化学性质稳定，无腐蚀性，不会对设备造成损害。

3.热稳定性高：在高温条件下，气体电介质仍能保持稳定的绝缘性能，适合在恶劣环境中使用。

4.易制取、成本低：相对于其他电介质，气体电介质的制取过程相对简单，成本较低，易于推广应用。

气体电介质在电力系统中的应用极为广泛。

1.高压电气设备：在高压断路器、气体绝缘开关设备（GIS）等高压电气设备中，气体电介质作为主要的绝缘介质，能够有效隔离带电部件，防止短路事故发生。

2.变压器保护：六氟化硫等气体电介质被用作大型变压器的保护气体，防止变压器内部因放电引起的绝缘损坏。

3.通信电缆：在通信电缆中，气体电介质可用作发泡气体，提高电缆的绝缘性能和传输效率。

由于六氟化硫的排放会产生温室效应，随着环保意识的增强，人们开始寻找六氟化硫的替代气体，包括：

1.氮气/六氟化硫混合气体，氮气与六氟化硫混合使用，以降低六氟化硫的浓度；

2.新型环境友好绝缘气体，如三氟碘甲烷、八氟环丁烷和七氟丁腈等，这些气体具有较低的全球变暖潜力和良好的绝缘性能，被认为是目前最有前景的六氟化硫替代品；

3.空气、二氧化碳或氮气等普通气体，这些气体虽然绝缘性能较差，但不会对环境造成负面影响，且成本较低。此外，还有一些新型的混合气体或绝缘介质正在研究开发中，以进一步优化其性能和环保性。

（延伸阅读作者：桂林电器科学研究院有限公司高级工程师 祝晚华）

责任编辑：张鹏辉